CN105358260B - 狭槽式模具涂布方法、设备和基底 - Google Patents

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Abstract

公开了一种狭槽式模具涂布方法和设备，以及具有图案化涂布层的基底。方法包括控制涂布流体从狭槽式模具涂布头到基底表面上的间歇性传输，以通过上述间歇性传输来提供基底表面上的被未涂布区域分隔开的涂布区域。上述基底表面包括具有高表面能量区域和低表面能量区域的预图案化层；其中涂布流体在基底表面上的接触角在高表面能量区域中比在低表面能量区域中小。低表面能量区域和高表面能量区域之间的边界沿上述狭槽式模具涂布头的狭缝方向布置。上述方法进一步包括将间歇性传输与流出开口在低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界上方的经过同步化，其中当上述流出开口经过高表面能量区域上方时上述传输被启用，并且其中当上述流出开口经过低表面能量区域上方时上述传输被禁用。

Description

狭槽式模具涂布方法、设备和基底
技术领域
本公开涉及一种用于在基底上制造图案化涂布层的狭槽式模具涂布方法和设备。本公开进一步涉及由这种方法制造的基底。
背景技术
有机涂布层一般作为液体溶液被施加在基底上，例如，用于制造有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)或有机太阳能电池(Organic Photovoltage，OPV)器件。对于许多应用例如光敏层和/或发光层的制造，可能需要在基底上提供一个或更多个均匀涂布层，即，具有均匀的层厚度。一种用于制造均匀涂布层的技术可以被称为“狭槽式模具涂布”。这种技术一般包括提供布置在基底表面上方的狭槽式模具涂布头。上述狭槽式模具涂布头包括形成了狭缝的流出开口，狭缝沿狭缝方向布置在上述基底表面上方。例如由涂布流体供应部供给的涂布流体通过上述流出开口流到上述基底表面上。上述流出开口与基底表面之间的相对运动被沿着涂布方向进行控制。上述涂布方向一般为横向，即，具有垂直于上述狭缝方向的分量。用这种方式，均匀的层就可以沿上述狭缝的宽度方向制造在上述基底表面上。
除具有均匀的涂布层之外，可能需要在上述基底表面上提供涂布的图案，例如，其中图案化的涂布包括在上述基底表面上的被未涂布区域分隔开的涂布区域。例如，对于光敏层和/或发光层的制造，可能需要在基底上提供分隔开的活性区域，例如用于构建光电池的阵列。用来提供图案化涂布层的很多不同的方法是已知的，例如印刷或压印技术，诸如喷墨印刷、旋转丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷、柔版印刷。可惜的是，在实践中这些工艺并不总是能提供需要的涂布层的均匀性和/或对于大规模生产的适用性，例如，在卷对卷(roll-to-roll)制程中。使用可与狭槽式模具涂布工艺相结合的图案形成技术可能因此是有利的。
使用狭槽式模具涂布制造图案化的涂布的第一选择可能是被称为“原位构图”(in-situ patterning)或“活动构图”(active patterning)，其中上述狭槽式模具涂布头被活动地使用，来将涂层选择性地施加在基底的特定区域上。在一个实例中，上述涂布流体从狭槽式模具涂布头到基底表面之上的间歇性传输是被控制的，例如通过开关在上述狭槽式模具涂布头和涂布流体供应部之间的阀门，和/或通过选择性地将上述狭槽式模具涂布头从基底移开。通过这种方式，被涂布的区域可以被设为具有横向于上述涂布方向的边界。可惜的是，上述供应部的间歇性开关和/或上述涂布头的移开及重新施用被发现可能导致边缘效应，其中涂层不再是均匀的，例如，由于涂布材料在涂布头上的累积。
比如，US7041336和US5536313描述了边缘效应的问题，并对喷嘴提出了适应性改进，以在流动被中断时更好地控制流出喷嘴的流量。US6475282提出了通过监测被导引到上述表面和远离上述表面的挤出材料的量以使得流动状况能够精确控制，来克服上述导致边缘异常的问题。不利的是，这些解决方案可能会造成复杂化的喷嘴设计。此外上述流量的适应性改进可能不会解决特殊的边缘效应，例如，由附着在上述涂布头末端的过量的涂布流体引起的边缘效应和/或由上述涂布头在基底上的提升和落下引起的边缘效应。
替代活动构图，在狭槽式模具涂布工艺中制造图案化的涂布的第二选择可能是被称为“预构图”，其中上述基底的表面能量被根据特定的图案通过预处理而局部地改变。有利的是，上述涂布流体可以以跟无图案化的狭槽式模具涂布相同的方式被涂布在上述基底上，即，上述狭槽式模具涂布头不需要任何的适应性改进，例如复杂化的喷嘴设计或用来替代上述涂布头的装置。相反，由于在上述基底上的预构图，上述涂布流体可以自动地不浸渍(dewet)具有相对低表面能量的区域，例如疏水的或疏液的部分，并前往具有相对高表面能量的附近的区域，比如亲水的或亲液的部分。以这种方式，需要的图案可以通过自组装被创建出来。例如，US2008/0075837描述了在卷对卷(roll-to-roll)制程中在柔性基底上创建疏液的或亲液的表面图案。可惜的是，预构图技术也可能会受到“边缘效应”的影响，其中涂层不再均匀，例如由从上述低能量区域到高能量区域的边缘所累积的涂层引起的边缘效应。
仍然可选择地，在狭槽式模具涂布工艺中制造图案化的涂布的第三选择可能是被称为“后期构图”(post-patterning)，其中被均匀涂布的涂层在沉积之后可以被选择性地去除。例如，涂布层的选定的部分可以通过擦拭、重新溶解或激光烧蚀来去除，从而形成需要的图案。然而，擦拭和重新溶解可能也会受到边缘效应的影响，其中涂层不再均匀。另外，尽管激光烧蚀可能适于避免这些效应中的某一些，但这种技术对于大规模生产可能不是经济可行的，例如由于速度上的限制。
对于用来制造有着具有涂布层厚度改善的均匀度的涂布区域的图案化涂层的方法和设备，仍有对综合性的及经济可行的上述方法和设备的需求。
发明内容
在第一方面，提供了一种用于在基底上制造图案化涂布层的狭槽式模具涂布方法，上述方法包括：提供包括基底表面的基底；提供包括流出开口的狭槽式模具涂布头，使用时，涂布流体从上述流出开口流出，其中上述流出开口形成狭缝，使用时，上述狭缝沿狭缝方向布置在上述基底表面上方；控制上述流出开口和上述基底表面之间沿横向于上述狭缝方向的涂布方向的相对运动；控制上述涂布流体从上述狭槽式模具涂布头到基底表面上的间歇性传输，以通过上述间歇性传输在上述基底表面上提供被未涂布区域分隔开的涂布区域；其中上述基底表面包括具有高表面能量区域和低表面能量区域的预图案化层；其中涂布流体在上述基底表面上的接触角在高表面能量区域中比在低表面能量区域中小；其中低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界沿上述狭缝方向布置；并且其中上述方法还包括将间歇性传输与流出开口在上述低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界上方的经过同步化，其中当上述流出开口经过高表面能量区域上方时传输被启用，并且其中当上述流出开口经过低表面能量区域上方时传输被禁用。
应当理解的是，本公开提供了一种使用了狭槽式模具涂布头的原位构图(in-situpatterning)与基底表面能量的预构图的有利组合。令人惊讶的是，发现通过这种组合，前述的出现在原位构图(in-situ patterning)和预构图中的不均匀边缘的不利因素可以被缓解。在不受理论限制的情况下，这可以被理解如下。一方面，因为涂层可以被上述涂布头涂布在预施加的图案的边缘附近，上述涂布流体可以在相对较小的表面区域范围内回缩。这会减小预构图技术的例如由回缩的材料的累积造成的边缘效应。另一方面，由于受预构图区域的边缘周围的表面能量差异的驱动，间歇性涂布的涂层可以被重新分布，由间歇涂布工艺导致的边缘可以被变平整而不会流动超过上述边缘。结果是，这种技术的组合可以改善涂布层在边缘的均匀性，且提供了一种在基底上更为均匀的图案化的涂层。上述技术例如在卷对卷(roll-to-roll)制程中可以作为基于溶液的沉积工艺被应用，使得其对于大规模生产是经济可行的，例如相比于印刷工艺。进一步的优点可以包括关于原位构图(in-situ patterning)改善的边缘分辨率和对于大面积涂布相比于预制图改善的适用性。
此外，发现当上述狭槽式模具涂布头到具有低表面能量的区域时，虽然涂布流体沉积贴近上述基底，上述涂布流体趋向于粘附到上述涂布头，而不是沉积在上述基底上。上述预构图由此可以便于在图案的所需的边缘切断涂布流体的沉积。另一方面，当上述狭槽式模具涂布头到具有高表面能量的区域时，涂布流体可能趋向于粘附到上述基底的高能量表面，而不是到涂布头。这可以便于涂布流体在图案的所需的边缘的继续涂布。因此，上述涂布头相对于基底的移开和重新施用的时间安排变得没有那么关键了。
在第二方面，提供了一种用于在基底上制造图案化涂布层的狭槽式模具涂布设备，上述设备包括：基底运载部，该基底运载部布置成提供包括基底表面的基底；包括流出开口的狭槽式模具涂布头，使用时，涂布流体从上述流出开口流出，其中上述流出开口形成狭缝，使用时，上述狭缝沿狭缝方向布置在上述基底表面上方；以及控制器，该控制器布置成控制上述流出开口和上述基底表面之间沿横向于上述狭缝方向的涂布方向的相对运动；其中上述控制器进一步布置成控制上述涂布流体从上述狭槽式模具涂布头到基底表面上的间歇性传输，以通过上述间歇性传输在上述基底表面上提供被未涂布区域分隔开的涂布区域；其中使用时上述基底表面包括具有高表面能量区域和低表面能量区域的预图案化层；其中涂布流体在上述基底表面上的接触角在高表面能量区域中比在低表面能量区域中小；其中低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界沿上述狭缝方向布置；并且其中上述设备进一步包括同步器，该同步器布置成相对于所述流出开口确定低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界，其中上述同步器操作性地连接到上述控制器以将间歇性传输与流出开口在低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界上方的的经过同步化，其中当上述流出开口经过高表面能量区域上方时传输被启用，并且其中当上述流出开口经过低表面能量区域上方时传输被禁用。
根据第二方面的上述狭槽式模具涂布设备可以提供与根据第一方面的上述方法相似的优点。
在第三方面，提供了一种包括图案化图布层的基底，图案化图布层能够通过将涂布流体从狭槽式模具涂布头间歇性地传输到基底表面获得；上述狭槽式模具涂布头包括流出开口，使用时，涂布流体从上述流出开口流出，其中上述流出开口形成狭缝，使用时，上述狭缝沿狭缝方向布置在上述基底表面上方；其中上述基底表面包括具有高表面能量区域和低表面能量区域的预图案化层；其中涂布流体在上述基底表面上的接触角在高表面能量区域中比在低表面能量区域中小；其中低表面能量区域与高表面能量区域之间的边界沿上述狭缝方向布置；上述图案化涂布层的涂布区域覆盖上述高表面能量区域；上述图案化涂布层的未涂布区域形成在将涂布区域间隔开的低表面能量区域处。
根据第三方面的上述基底可以使用根据第一方面的方法或根据第二方面的狭槽式涂布设备被有利地制造，并且提供了相似的优点。
附图说明
这些和其它的特征、方面、以及本公开的上述设备、系统和方法的优点从以下说明、所附的权利要求、和附图将变得更好理解，其中：
图1A和图1B示出了狭槽式模具涂布方法和狭槽式模具涂布设备的部件；
图2A和图2B示出了用于在两个方向上提供构图的实施例；
图3A至图3C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的实施例；
图4A至图4C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例；
图5A至图5C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例；
图6A至图6C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例；
图7A至图7C示出了边缘的厚度改变的基底的实施例；
图8A至图8C示出了在基底表面上的涂布流体的模型；
图9A至图9C示出了包括图案化涂布层的基底的立体照片；
图10示出了提供了包括图案化涂布层的三种不同的基底的俯视图的剪切照片；
图11A和图11B示出了多个图案化涂布层被设置在基底上的实施例；
图12示出了上述狭槽式模具涂布方法和设备的另一个实施例。
具体实施方式
除另有定义外，所有本文中使用的术语(包括技术与科学术语)与由一个普通技术人员当解读属于该发明的说明书和附图的上下文时所通常理解的具有相同的含义。应当进一步被理解的是，例如那些在普遍使用的字典当中被定义的术语，应当被诠释为具有与它们在相关现有技术的上下文中的含义相一致的含义，且不会被以理想化的或过于正式的含义诠释，除非在本文中被明确地如此定义。在某些例子中，众所周知的器件和方法的详尽说明可能被省略，以便不会让本系统及方法的说明混淆不清。用于描述具体实施方式的术语不是旨在限制本发明。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确地指出。术语“和/或”包括列举的相关项目的一个或多个的任一及所有组合。应当进一步被理解的是，术语“包括”和/或“包含”指定了陈述的特征的存在，但不排除一个或多个其它特征的存在或附加。所有的申请公开、专利申请、专利、及其它本文提到的参考文献通过整体引用被包含进来。在冲突的情况下，以包括定义的本说明书为准。
如本文中使用的，术语“基底”具有其在材料科学中的通常的含义，即基底为包括在其上执行处理(在这种情况下为覆层沉积)的表面的物体。在典型的半导体制造工艺中，上述基底可以是硅晶片。在柔性电子器件的制造中，上述基底一般包括箔片。上述术语“箔片”指包含一层或多层材料的薄片。优选地，上述箔片是柔性的，使得它能够用于卷对卷(R2R)或卷对片(R2S)制造工艺。为了这个目的，如果箔片能够被卷绕或弯折到50厘米或更小的曲率半径，例如12厘米，而没有失去它的基本功能，例如电子功能，箔片可以被认为是柔性的。可替代地，或如果同时箔片的弯曲刚性小于500帕/立方米，箔片可以被认为是柔性的。
如本文中使用的，基底运载部包括能够承载和/或运送基底的结构。例如，在卷对卷制程中，基底运载部可以包括一个或多个被布置为供应和移动上述基底的滚轴，从而使基底表面穿行经过一个或多个沉积头，在当前的情况下，即狭槽式模具涂布头。上述基底运载部和/或狭槽式模具涂布头一般包括在狭槽式模具涂布设备中，其可能包括另外的部件，例如被布置为供应涂布流体到上述狭槽式模具涂布头以从上述涂布头的流出开口提供连续的或半连续的涂布流体流的涂布流体供应部或存储部。
如本文中使用的，术语“涂布”被用作指涂覆材料层的过程。术语“涂布层”指覆盖了一部分基底或中间层的材料层。如本文所述的典型的涂布层是，它们可以最初被以流体或是液体涂布以允许在沉积后涂层的一定程度的自组装或迁移，例如被表面能量的差异所驱动。在涂布层达到需要的图案之后，上述涂布层可以被硬化，例如通过固化和/或烘干。
本发明在下文中参照附图更充分地进行了说明，其中示出了本发明的实施例。然而，该发明可以以许多不同的形式体现且不应被理解为限制于本文所阐述的实施例。更确切地说，这些实施例被提供以使得此公开透彻和完整，且充分地将本发明的范围传达给本领域技术人员。示范性实施例的说明旨在与被认为是整个书面的说明书一部分的附图结合起来阅读。在附图中，系统、部件、层和区域的大小和相对的大小可能为了清楚而被放大。实施例将参照横截面图示来被说明，上述横截面图示是可能理想化的实施例和本发明的中间结构的示意图。
在说明中，相关的术语以及其衍生应当被理解为是指如当时所说明的或正在讨论的附图中示出的目标。这些相关的术语是为了说明的便利且不需要系统被构造或运行在一个特定的方向，除非另有说明。应当进一步被理解的是，当元件或层被称为“在上”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层，它可以是直接地在上、连接或耦合到其它元件或层，或是可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在上”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层，则不存在中间元件或层。应当进一步被理解的是，当方法的特定步骤被称为接续另一个步骤，它可以直接跟随上述其它步骤或是可以在执行上述特定步骤之前执行的一个或多个中间步骤。相同的附图标记始终指代相同的元件。
图1A和图1B示出了狭槽式模具涂布方法和用于在基底1上制造图案化涂布层3的狭槽式模具涂布设备10的部件。图1A提供了横截面示意图，图1B提供了立体图。
包括基底表面1s的基底1由基底运载部6提供。包括流出开口2a的狭槽式模具涂布头2被提供。流出开口2a形成在基底表面1s上方沿狭缝方向Y布置的狭缝。使用时，涂布流体3f从流出开口2a流到基底表面1s上。控制器5被布置和/或被编程为控制流出开口2a和基底表面1s之间沿横向于狭缝方向Y的涂布方向X(即涂布方向X具有不平行于优选地垂直于狭缝方向Y的分量)的相对运动。控制器5进一步被布置为控制涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面1s上的间歇性传输T，即涂布流体3f的流动以特定的时间间隔中断和恢复。间歇性传输T提供了在基底表面1s上被未涂布区域3u分隔开的涂布区域3c。
基底表面1s包括具有高表面能量区域4h和低表面能量区域4l的预图案化层4。这意味着涂布流体3f在基底表面1s上的接触角在高表面能量区域4h中比在低表面能量区域4l中小。低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界4hl、4lh被布置为沿狭缝方向Y。
狭槽式模具涂布设备10包括被布置为确定低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界4hl、4lh相对于流出开口2a的同步器7。同步器7被操作性地连接到控制器5，以便将间歇性传输T与流出开口2a在低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界4hl、4lh上方的经过同步。当流出开口2a经过高表面能量区域4h上方时上述传输可用，当流出开口2a经过低表面能量区域4l上方时上述传输被禁用。
在一个实施例中，同步器7包括用于测量要涂布的基底的表面特性的传感器元件。例如，表面特性可以包括基底的独特的光学特征，例如反射或透射光谱。基底的其它可测量的表面特性也可以被使用，例如磁特性。在一个实施例中，基底包括例如可以被传感器测量的阵列孔的可触知的图案。上述表面特性可以被用来确定高以及低表面能量区域相对于沉积头在基底上的位置。上述低以及高表面能量区域的表面特性可以被传感器直接测量和/或上述传感器可以被布置为测量被涂布到基底上的单独的图案及与低以及高表面能量区域的图案相吻合或相关的图案。在一个实施例中，上述同步器包括用于比较测量的表面特性的比较器或比较电路。上述比较可以是相关的，例如将一个表面区域与另一个相比较，或上述比较可以是与例如存储在存储器中的预先确定的特性相比较。在一个实施例中，上述同步器包括被布置为接收来自上述传感器和/或比较器的输入以确定基底的经过的同步控制器。在一个实施例中，同步器7包括控制器5或与控制器5通信，上述控制器5被布置为根据测量到的基底区域特性发送控制信号给基底运载部6和/或涂布阀3v。
在一个实施例中，涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面1s上的间歇性传输T被通过增加流出开口2a与基底表面1s之间的距离Z以中断传输，和/或减少流出开口2a与基底表面1s之间的距离Z以恢复传输来控制。例如，上述设备可以包括被布置为移动狭槽式模具涂布头2的马达(未示出)并且控制器5被布置为控制上述马达。举个例子，通过增加流出开口2a和基底表面1s之间的距离到大约4毫米或更高，取决于其它涂布条件，涂布流体的传输可以被中断。传输可以通过重新减少距离到此距离之下而被恢复。可替代地或另外地，在一个实施例中，涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面1s上的间歇性传输T通过开关涂布流体供应部3s与流出开口2a之间的涂布流体阀3v而被控制。可替代地或另外地，被布置为供应涂布流体的泵可以被开关。
根据一方面，所得的基底1包括可通过如上面描述的涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面1s上的间歇性传输获得的图案化涂布层3。基底表面1s包括具有高表面能量区域4h和低表面能量区域4l的预图案化层4。涂布流体3f在基底表面1s上的接触角在高表面能量区域4h中比在低表面能量区域4l中小。低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界4hl、4lh被布置为沿狭缝方向Y。图案化涂布层3的涂布区域3c覆盖高表面能量区域4h。图案化涂布层3的未涂布区域3u被形成于将涂布区域3c分隔开的低表面能量区域4l。
一般可以理解的是，虽然设备10被示出为包括多个离散的部件，例如狭槽式模具涂布头2、控制器5和同步器7，这些都可以被完全地或部分地集成或分散到不同的系统部件中。虽然涂布阀13v被示出为在狭槽式模具涂布头2外部，但上述阀也可以被集成到其内部，例如接近于流出开口2a。此外，虽然单个的控制器5被示出为控制狭槽式模具涂布头2、基底运载部6、及涂布阀3v，但上述控制器也可以被部分地或完全地集成到单独的系统部件本身中。集成的控制器可以全部或部分地由中央控制器或某些可以自主运作的控制器来协调。某些系统部件可能不需要具体的指示，例如基底运载部6可以被布置为连续地移动基底而不用进一步的指示。
控制器5可以包括一个或多个配置为根据本系统和方法执行操作动作的处理器，例如为狭槽式模具涂布头2、基底运载部6和涂布阀13v提供控制信号。上述处理器可以是用于根据本系统执行的专用处理器，或是通用处理器，其中仅多个功能中的一个操作为根据本系统执行。上述处理器可以利用程序部分来操作，多个程序段，或可以是利用专用或多用途集成电路的硬件器件。例如专用的或是共享的任何类型的处理器都可以被使用。上述处理器可以包括微处理器、中央处理单元(CPUs)、数字信号处理器(DSPs)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或任何其它处理器或控制器，例如数字光学器件、或是执行相同的功能，并采用电子技术和体系结构的模拟电路。控制器5可以进一步包括可以部分地或可操作地耦合到上述处理器的存储器。上述存储器可以是任何适用类型的存储数据的存储器。任何已知的或开发的，可以存储和/或发送适于与本系统和方法使用的信息的介质可以被用作为存储器。上述存储器也可以存储可被处理器访问的，以配置为根据本系统和方法执行操作动作的用户偏好和/或应用数据。
同步器7可以包括用于确定相对于狭槽式模具涂布头2的预图案化涂布层的高以及低表面区域的位置的传感器，可选地与基底运载部6一起使用。例如，同步器7可以包括记录基底1上的标记的摄像头，上述标记是指示低表面能量区域4l与高表面能量区域4h的位置的。可替代地或另外地，上述摄像头可以直接地记录低表面能量区域4l与高表面能量区域4h，例如通过颜色或反射率的差异。替代或除了摄像头的，上述同步器也可以包括与基底接触的机械传感器。例如，上述基底可以包括标记槽，例如在上述基底的一侧，上述槽与上述同步器的嵌齿轮相吻合。上述嵌齿轮可以与上述标记槽同步旋转，以建立上述基底的相对位置。这样的嵌齿轮也可以被集成到其它部件中，例如基底运载部。由此应当理解的是，上述同步器可以包括任何用于确定低表面能量区域4l与高表面能量区域4h相对于狭槽式模具涂布头2的流出开口2a的位置的装置。使用来自同步器7的反馈，控制器5可以调整到基底表面1s上的涂布流体3f的间歇性传输，以与流出开口2a在低表面能量区域4l和高表面能量区域4h之间的边界上方的经过相吻合。替代或除了同步器7，存储器可以存储预图案化涂布层的高以及低表面区域的预先确定的位置。
图2A和图2B示出了用于在两个方向X和Y上提供构图的实施例。图2A示出了该实施例的上述设备10和基底1的立体图，图2B示出了基底1的预图案化层4的俯视图。使用该实施例，例如矩形涂布区域3c可以在X和Y方向上被未涂布区域3u划分形成。
如示出的，预图案化层4除了具有沿狭缝方向Y的边界4hl、4lh的低表面能量区域4l之外还包括具有与高表面能量区域4h的沿着涂布方向X的平行边界4s的低表面能量区域4l。一个或多个垫片2s，即阻止物被在特定的位置布置在流出开口2a中。垫片2s将流出开口2a分隔为多个狭缝2as。使用时，一个或多个垫片2s与边界4s对准以阻止涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面1s上的上述具有与高表面能量区域4h的沿着涂布方向X的平行边界4s的低表面能量区域4l处的传输。有利地，使用预图案化层4，对于沿涂布方向X的边缘的更好的控制也可以实现。例如，图案化涂布层3的均匀性和/或定位精度可以被改善。
图3至图6示出了用于将间歇性传输T与经过高表面能量区域4h和低表面能量区域4l之间的边界4hl或4lh同步化的实施例。以特定的时间序列被示出用以来回地开关的，其中狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的传输被禁用(T＝0)的状态，以及其中传输被启用的状态(T＝1)。
在这些实施例中，间歇性传输T的同步包含设置沿涂布方向X的第一偏置Xhl和/或第二偏置Xlh。第一偏置Xhl指流出开口2a在基底表面1s上方的传输被中断(T＝1→0)的位置与从高表面能量区域4h到低表面能量区域4l的边界4hl之间的距离。第二偏置Xlh指流出开口2a在基底表面1s上方的传输被恢复(T＝0→1)的位置与从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh之间的距离。第一偏置Xhl和/或第二偏置Xlh可以是正的或负的，即在各自的边界4hl和4lh之前或是之后。
需要理解的是，上述偏置Xhl和Xlh可以被定义为控制器提供信号以中断或恢复涂布流体的传输(例如打开/关闭阀门或增加/减少上述涂布头与基底表面之间的距离)时与相应的边界4hl、4lh相距的特定的距离或时间。
在一个实施例中，如图3所示，上述传输在流出开口2a刚刚经过从高表面能量区域4h到低表面能量区域4l的边界4hl之后被设置为被中断(T＝1→0)。在另一个实施例中，如图5所示，上述传输在流出开口2a即将经过从高表面能量区域4h到低表面能量区域4l的边界4hl之前被设置为被中断(T＝1→0)。在一个实施例中，如图4所示，上述传输在流出开口2a刚刚经过从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh之后被设置为被恢复(T＝0→1)。在另一个实施例中，如图6所示，上述传输在流出开口2a即将经过从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh之前被设置为被恢复(T＝0→1)。
图3A到3C示出了一个实施例，其中狭槽式模具涂布头2在从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh上方以涂布方向X移动。在此实施例中，涂布流体3f有粘附在狭槽式模具涂布头2而不是基底表面1s上的趋势。这可以被例如通过比如流动速率、涂布头的喷嘴尺寸、涂布头与基底之间的距离、涂布头与基底之间的相对速度、层厚度、例如粘度的涂布流体的特性、基底上也在涂布头上的涂布流体的表面能量差异的程度的涂布参数所导致。这种涂布参数典型的值为：涂布头与基底之间的距离为25-500微米；涂布流体的粘度为1-100毫帕·秒；喷嘴的横截面直径为25-250微米；涂布头与基底之间的相对速度为3-30米/分钟；湿涂布层厚度为5-30微米。涂布参数可以例如实验和/或通过模型计算被确定。
最初，如图3A所示，当狭槽式模具涂布头2接近边界4hl时，狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的传输被启用(T＝1)。这导致涂布区域3c在高表面能量区域4h的顶部之上。
之后，如图3B所示，上述传输在流出开口2a到达越过边界4hl的偏置Xhl的点被中断(T＝1→0)。在该实施例中，传输通过增加狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的距离Z被中断。有利地，因为涂布流体3f对低表面能量区域4l具有低粘附性且对高表面能量区域4h具有高粘附性，发现涂布流体3f拖在狭槽式模具涂布头2后面的痕迹具有更高的机会准确地在这些区域4h与4l之间的边界4hl引发破裂(由箭头2i指示)。在任何情况下，即使破裂在边界4hl之前或之后发生，区域4h与4l之间的表面能量差异的驱动力可以促使涂布区域3c扩展或收缩至边界4hl。
最终，如图3C所示，当狭槽式模具涂布头2在低表面能量区域4l上方移动时传输被禁用(T＝0)。由于涂布流体3f中的内聚力和/或与狭槽式模具涂布头2的粘附力，过量的涂布流体液滴3fd可以在临近流出开口2a的狭槽式模具涂布头2的尖端被形成。
图4A至4C示出了一个实施例，其中狭槽式模具涂布头2在从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh上方以涂布方向X移动。
最初，如图4A所示，当狭槽式模具涂布头2接近边界4lh时，狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的传输被禁用(T＝0)。这导致未涂布区域3u在低表面能量区域4l的顶部之上。过量的涂布流体液滴3fd是被例如在图3A至图3C说明的序列中从狭槽式模具涂布头2临近流出开口2a挂下形成的。
之后，如图4B所示，上述传输在流出开口2a到达越过边界4lh的偏置Xlh的点被恢复(T＝0→1)。在该实施例中，传输通过减少狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的距离Z被恢复。
最终，如图4C所示，当狭槽式模具涂布头2在高表面能量区域4h上方移动时传输被启用(T＝1)。如示出的，过量的涂布流体液滴3fd可能导致在狭槽式模具涂布头2首先接触基底表面1s的偏置Xlh处，在涂布层边缘的初始的不均匀性。有利地，这种不均匀性趋于通过涂布流体3f朝向边界4lh如箭头3r指示的随后的重新排布被缓解。
图5A至5C示出了一个实施例，其中狭槽式模具涂布头2在从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh上方以涂布方向X移动。与图3A至图3V示出的实施例相反的，在本实施例中，涂布流体3f具有粘附到基底表面1s上而不是狭槽式模具涂布头2上的趋势。
最初，如图5A所示，当狭槽式模具涂布头2接近边界4hl时，狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的传输被启用(T＝1)。这导致涂布区域3c在高表面能量区域4h的顶部之上。
之后，如图5B所示，上述传输在流出开口2a到达越过边界4hl的偏置Xhl的点被中断(T＝1→0)。在该实施例中，传输通过增加狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的距离Z被中断。在该实施例中，因为涂布流体3f具有高亲和性以粘附到高表面能量区域4h且较少到狭槽式模具涂布头2，所以过量的涂布流体液滴3fd当狭槽式模具涂布头2移开即在基底表面1s上形成。因为上述传输以离边界4hl的偏置Xhl被中断(T＝1→0)，所以过量的涂布流体液滴3fd仍可以扩展以填充高表面能量区域4h的剩余区域直到它到达低表面能量区域4l为止。这由箭头3r所指示。
最终，如图5C所示，当狭槽式模具涂布头2在低表面能量区域4l上方移动时传输被禁用(T＝0)。如示出的，过量的涂布流体液滴3fd现在扩展以填充高表面能量区域4h的剩余区域且边缘厚度的均匀性被改善了。应当理解的是，通过调整偏置Xhl至过量的涂布流体液滴3fd的大小，例如通过实验或以一组给定的涂布参数建模，得到的涂布区域3c的层厚度变化可以被最小化。
图6A至6C示出了一个实施例，其中狭槽式模具涂布头2在从低表面能量区域4l到高表面能量区域4h的边界4lh上方以涂布方向X移动。
最初，如图6A所示，当狭槽式模具涂布头2接近边界4lh时，狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的传输被禁用(T＝0)。这导致未涂布区域3u在低表面能量区域4l的顶部之上。如示出的，在此实施例中，涂布流体3f稍微退回到流出开口2a中，例如由于如在图5A至图5C中说明的涂布流体的断裂。
之后，如图6B所示，上述传输在流出开口2a到达在边界4lh之前的偏置Xlh的点被恢复(T＝0→1)。在该实施例中，传输通过减少狭槽式模具涂布头2与基底表面1s之间的距离Z被恢复。因为涂布流体3f退回到流出开口2a中，涂布流体3f开始接触基底表面1s的精确点可能会有某些变化。有利地，低表面能量区域4l可以部分地排斥涂布流体3f粘附到基底表面1s上。这可能导致涂布流体3f被狭槽式模具涂布头2拖拽直到它到达高表面能量区域4h。
最终，如图6C所示，当狭槽式模具涂布头2在高表面能量区域4h上方移动时传输被启用(T＝1)。如示出的，上述在边界3fd(4lh)之前已经开始流动的涂布流体可能在高表面能量区域4h的边界4lh开始粘附到基底表面1s上。任何被沉积在低表面能量区域4l的边缘上的涂布流体3f仍可能如箭头3r所指示的迁移到高表面能量区域4h。应当理解的是，预图案化的基底由此可以改善被涂布层到指定的高表面能量区域4h的定位精度。
图7A至图7C示出了基底1的实施例，其中后缘厚度3cu(3uc)与前缘厚度3cu变化了。如在图3至图6中讨论的，边缘厚度及得到的涂布层3的均匀性可以通过相对于其它涂布参数调整偏置Xlh和Xhl来被控制。
图7A示出了基底1的一个实施例，其中边缘3uc和3cu均比其余的涂布层3厚。边缘3uc可以例如由例如在图4A至图4C或图6A至图6C中说明的过程中相对于边界4lh过早地恢复传输产生。边缘3cu可以例如由例如在图3A至图3C或图5A至图5C中说明的过程中相对于边界4hl过晚地中断传输产生。
图7B示出了基底1的一个实施例，其中边缘3uc和3cu具有与其余的被涂布层3c均匀的厚度。这对于一组给定的涂层可能对于偏置Xlh和Xhl是期望的值。在这种情况下，对于偏置Xlh的期望值从上述涂布头的视角(未示出)在于边界4lh之后。此外，对于偏置Xhl的期望值从上述涂布头的视角在于边界4hl之后。此基底1可以例如对应于如在图3A至图3C或图4A至图4C中说明的制造工艺。
图7C示出了基底1的一个实施例，其中边缘3uc和3cu均比其余的被涂布层3c薄。边缘3uc可以例如由如在图4A至图4C或图6A至图6C中说明的过程中相对于边界4lh过晚地恢复传输产生。边缘3cy(3cu)可以例如由如在图3A至图3C或图5A至图5C中说明的过程中相对于边界4hl过早地中断传输产生。
在一个实施例中，对于给定的一组涂布参数偏置Xlh和Xhl被改变以就在到达各自的低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界4lh和4hl之前和/或之后分别地中断和恢复上述传输。对于一组给定的涂布参数得到的涂布区域3c和变化的偏置通过例如显微镜被检查,且对应于具有最小的边缘不均匀性的基底的偏置Xlh和Xhl被选择。由于这些对于偏置Xlh和Xhl的设定,有着具有最小的边缘不均匀性的图案化层的基底的批量制造被产生。需要注意的是，偏置Xlh和Xhl中的任一个或两个都可以是负的或是正的，即在低表面能量区域4l与高表面能量区域4h之间的边界之前或是之后。偏置Xlh和Xhl的值不必须是相同的，虽然它们由于在中断和恢复上述传输时上述流出开口附近的流体材料的过剩或缺乏之间的相互作用可能是相互关联的。
因此，在一个实施例中，第一和/或第二偏置Xlh、Xhl被调整以最小化涂布区域(3c)的层厚度变化。
图8A至图8C说明了在包括具有高表面能量区域4h与低表面能量区域4l的基底表面1s上的涂布流体3f的模型。
图8A示出了具有层厚度“FT”的涂布流体3f的流体层。流体层的前缘3cu被布置在低表面能量区域4l上，例如疏水层。为缩回到高表面能量区域4h，流体层边缘3cu可以贯穿疏水距离“HD”。流体层边缘3cu与低表面能量区域4l具有接触角“CA”。需要注意的是，基底表面1s的更低的表面能量一般地对应其上的涂布流体3f的更大的接触角“CA”。
在一个实施例中，当在表面区域上使用的涂布流体的接触角大于90度平面角，优选地大于110度平面角时，上述的表面区域可以特征为“低表面能量区域”。在一个实施例中，当在表面区域上使用的涂布流体的接触角小于50度平面角，优选地小于10度平面角时，上述的表面区域可以特征为“高表面能量区域”。可替代地或另外地，上述“低表面能量区域”和“高表面能量区域”也可以被以各自的接触角的差异的术语定义，例如优选地大于30度平面角的差异，更为优选地大于60度平面角的差异，最优选地大于90度平面角的差异。
一方面，上述基底包括具有高表面能量区域和低表面能量区域的预图案化层。这可以通过分别地将基底表面用疏水或疏油材料构图以形成掩模，以允许水性的或非水性的液体构图来实现。可替代地或另外地，亲水或亲油的表面图案可以被创建。制造预图案化层在例如US2008/0075837中被说明。
上述基底可以由任何适合的材料制成，例如包括聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚醚酰亚胺(Polyetherimide，PEI)的箔或金属箔，例如铜、不锈钢、或铝。刚性基底也可以被使用，例如玻璃。可选地，防潮层可以被沉积在上述箔上。上述预图案化层可以被沉积在上述基底表面上，例如使用自装配单层、疏水涂层、等离子体处理、粗糙处理、苯胺印刷滚轮、凹版涂布、胶版印刷、丝网印刷、等离子沉积或处理、光刻法、微接触印刷、喷墨印刷或通过激光或其他蚀刻技术对一均匀层的材料选择性的去除、用光或激光的光学写入、静电喷涂或通过等离子体处理或是它们的组合。例如，使用粗糙度与疏水性组合的超疏水性图案也可以被用于改善涂布流体的回缩。用于预构图的材料可以例如包括含有一种或多种疏水的、疏液的部分和一种或多种黏合的部分的化学种类。示例可以包括一种氟聚合物或水基有机硅脱模剂。进一步的示例可以包括例如自装配单层和通过等离子体处理的表面能量变更，例如通过暴露于CF4等离子体的疏水化的塑料膜。在一个实施例中，上述预图案化层是上述基底的一个组成部分。可替代地或另外地，单独的图案化层可以被应用。应当理解的是，上述预图案化层可以是非常薄的因为流体特性主要地受预图案化层的暴露表面影响。
上述涂布流体可以是水性的或非水性的，取决于预构图。涂布合成物可以为了特定的属性被选择，例如导电的或光子特性，取决于被制造的器件的用途，例如光电子器件如发光器件和/或光电器件。在上述涂布流体被沉积到基底上并从低表面能量区域回缩之后，上述流体可以被干燥或固化。一旦第一遍被沉积的被涂布层干燥了，另外的层可以被沉积，例如下面参照图11A和图11B说明的。
在一个实施例中，基底表面被图案化如下。低表面能量通过氟代烷基三氯硅烷的自装配单层的沉积被实现，例如通过化学气相沉积到被由沉积氮化硅(SiN)层完成的防潮层覆盖的塑料薄膜上的全氟辛基三氯硅烷。之后疏水层通过选择性的等离子体处理被部分地去除，例如用等离子体印刷或通过掩模的等离子体处理。有被涂布到该基底上的涂布流体例如水基PEDOT:PSS溶液或发光聚合物的甲苯基溶液。一旦被涂布，上述涂布流体可以被干燥，例如通过温度在25摄氏度到250摄氏度之间的烘箱。其它涂布流体也可以被使用，例如紫外线固化涂布流体。
图8B示出了上述基底表面上的涂布流体的特性的不同区域作为疏水距离“HD”和接触角“CA”的函数的曲线图801。对于上述疏水距离“HD”和接触角“CA”的高的值，区域DR被注意到其中涂布流体的液滴可以保留在低表面能量区域上，例如由于上述涂布流体越过大距离的快速的撤回。对于上述疏水距离“HD”和接触角“CA”的低的值，区域“SF”被注意到其中涂布流体的固体薄膜可以保留在低表面能量区域上。对于上述疏水距离“HD”和接触角“CA”的中间值，区域“CD”被注意到其中上述涂布流体可以完全地不浸渍(dewet)低表面能量区域。在一个实施例中，疏水距离“HD”为了给定的接触角“CA”而被调整，以落入完全不浸渍(dewet)的区域“CD”。疏水距离可以例如通过设定如在图3至图6中说明的偏置Xlh和Xhl来被调整。
图8C示出了上述基底表面上的涂布流体的特性的不同区域作为膜厚度的对数“log(FT)”和接触角“CA”的函数的曲线图802。对于上述膜厚度的对数“log(FT)”的高的值和接触角“CA”的低的值，区域“SF”被注意到其中涂布流体的固体薄膜可以保留在低表面能量区域上。对于上述膜厚度的对数“log(FT)”的低的值和接触角“CA”的高的值，区域DR被注意到其中涂布流体的液滴可以保留在低表面能量区域上。对于上述膜厚度的对数“log(FT)”和接触角“CA”的中间值，区域“CD”被注意到其中上述涂布流体可以完全地不浸渍(dewet)低表面能量区域。在一个实施例中，上述涂布流体的膜厚度“FT”为了给定的接触角“CA”而被调整，以落入完全不浸渍(dewet)的区域“CD”。
图9A至图9C示出了包括使用有相对于上述基底在涂布方向X上移动的涂布头(此处未示出)的不同的狭槽式模具涂布工艺被制造的图案化涂布层的基底的立体照片。如示出的，上述涂布层包括被未涂布区域3u分隔开的涂布区域3c。在照片上较暗的区域可以指示上述涂布层和/或液滴形成的不均匀性。
图9A示出了通过仅使用活动构图(active patterning)产生的图案化涂布层，即间歇性涂布传输工艺，例如周期性地从上述基底移开涂布头和/或中断涂布流体的流动。从上述较暗的区域可能会注意到，在涂布区域3c的边缘该工艺本身可能会导致上述涂布区域3c的不均匀边缘3uc。
图9B示出了通过仅使用预构图产生的图案化涂布层，即在连续地涂布上述涂布流体之前，在上述基底上提供高表面能量的区域和低表面能量的区域。从上述较暗的区域可能会注意到，在上述基底上的涂布区域3c的边缘该工艺本身可能会导致不均匀及不规则的边缘3uc和3cu。如由标记“DR”所指示的，残留的涂布流体的液滴可以通过未涂布区域3u中的暗点来进一步被观察到。这对应于如在图8B和图8C中说明的上述参数区域“DR”。
图9C示出了通过使用如本文中说明的活动构图(active patterning)与预构图的组合产生的图案化涂布层。可能会注意到这种技术的组合相比于单独地任一种技术具有改善的边缘均匀性。如由标记“CD”所指示的，相比于例如图9B上述未涂布区域3c(3u)的不浸渍(dewet)被改善了可以通过未涂布区域3u中暗点的减少或消失来进一步被观察到。这对应于如在图8B和图8C中说明的上述参数区域“CD”。
图10示出了包括图案化涂布层的基底的俯视图。上述涂布层被使用有相对于上述基底在涂布方向X上移动的涂布头(此处未示出)的不同的狭槽式模具涂布工艺的组合来制造。在照片上较暗的区域可以指示上述涂布层和/或液滴形成的不均匀性。
被以标记“A”和“C”指示的被涂布层之间的通道被用包括在由附图标记2s指示的点划线区域在狭缝方向Y上的垫片的狭槽式模具涂布头制造。上述垫片将狭槽式模具涂布头的流出开口分隔为例如在图2中说明的多个狭缝。被以标记“B”和“C”指示的区域被用与上述垫片阻止涂布流体的流出的点划线区域2s吻合的低表面能量区域来预图案化。
被以标记“A”指示的通道由此仅被以垫片而没有预构图来制造；被以标记“B”指示的通道仅被以预构图而没有垫片来制造；被以标记“C”指示的通道被以垫片和预构图的组合来制造。对于所有的区域，除了在狭缝方向Y上构图，上述涂布流体的传输在涂布方向X上间歇性地被中断。这导致涂布区域具有二维矩形图案。应当注意的是，对于垫片涂布和预构图的组合，更少的液滴残留在涂布区域之间的路径上，并且边缘被更好地确定。例如，对于通道“A”，可见边缘3e在垫片经过后回流了。此外，上述垫片经过基底的通道C相比于例如通道B几乎不沾有液滴3d。由此发现预构图与垫片涂布的组合可以提供超过单独地任一种技术的优点。
图11A和图11B说明了一个实施例，其中多个图案化涂布层被设置在基底1上。图11A示出了用于这个实施例的狭槽式模具涂布设备10的剖视图。图11B示出了得到的具有3、13、23、33多个层的基底1的一个示例。
如示出的，上述图案化涂布层构成了第一图案化涂布层3以及被涂布到上述第一图案化涂布层13(3)上的第二图案化涂布层13。有利地，上述第二图案化涂布层13的涂布流体13f在上述第一图案化涂布层3的涂布区域3c上具有比在基底表面1s的未涂布区域3u上小的接触角。涂布流体13f可以被例如从第二涂布流体供应部13s经由可以被连接到相同的涂布头2作为第一涂布流体供应部和阀门的阀13v或是单独的涂布头来供应。以这种方式，与对第一涂布层的沉积相似的优点可以被实现。有利地，第二图案化涂布层13和第一图案化涂布层3之间的对准可以被改善。
一个实施例包括重复制造图案化涂布层，每个下一涂布层位于之前涂布的层之上以产生图案化的多层堆叠体。如图11B所示，这个过程可以被重复以产生多个涂布层3、13、23、33，其中每个下一涂布层的涂布流体在之前涂布的层上具有比在基底表面1s的未涂布区域3u上小的接触角。有利地，上述狭槽式模具涂布方法由此可以被用于制造多层堆叠体的图案化的阵列，例如构成太阳能电池阵列。在一个实施例中，太阳能电池或发光器件被形成，其中附图标记3指示防潮层，附图标记13指示阳极层，附图标记23指示也可以包含多个层的光活性层或发光层，附图标记33指示阴极层。如所示的，在一个实施例中，例如防潮层的进一步的密封层40可以被应用以覆盖上述图案化的多层堆叠体3、13、23、33以及可选地也延展覆盖低表面能量区域4l。上述密封层可以发挥作用例如防止水敏感的有机层(例如有机发光层或光伏层)的恶化。
图12示出了上述狭槽式模具涂布方法和设备的另一个实施例。上述设备10包括用于输送基底1的运输机。在示出的实施例中，上述运输机包括辊或鼓11，上述辊或鼓用于操控柔性基底1部分地卷绕在上述鼓11周围。鼓11旋转以在卷筒方向(web direction)W上移动基底1。这等效于狭槽式模具涂布头2相对于基底1在涂布方向X上的相对运动。
在一个实施例中，狭槽式模具涂布头2倾斜一角度以从流出开口2a提供沿流出方向3x的流出，流出方向3x相对于重力方向G具有60度到120度平面角的角度θ。换言之，涂布流体可以接近水平方向流动。基底1在流出开口2a的前面基本上被垂直于流出方向3x移动。具有接近水平方向的涂布流体流和如在重力方向上所见既不是涂布头也不是基底在流出开口的下方，可以具有如果任何不受控制的过量涂布油墨/流体从上述涂布头或流出开口滴落，这样的过量涂布油墨/流体将会向下滴落，即不会落在基底或涂布头上的优点。应当理解的是，这样的布置在本方法和系统中可以是特别有利的，其中涂布供应被有规律地中断。
可选地，抽吸装置8可以被提供，以吸取上述过量涂布油墨/流体。可替代地或另外地，具有在流出开口2a附近的开口的抽吸装置或真空腔8可以具有相比于移动的基底1的卷筒方向(web direction)W将流出物向后拉扯为弯月形的功能。这可以抵消快速移动的基底在卷筒方向(web direction)W上将流出物拉扯出的弯月形。在流出开口2a相对于基底的运动相反的一侧提供抽吸由此可以允许更快的相对运动，例如防止气泡被留存在涂布层下面。
在另一个或进一步的实施例中，狭槽式模具涂布头2被以一个角度倾斜以从流出开口2a在相对于重力方向G具有大于90度平面角的角度θ的流出方向3x上提供流出物。换言之，上述流出方向3x向上倾斜。具有向上的流出方向3x可以具有留存在流体供应中的气泡比涂布流体轻，可以通过向上移动从流出开口逃逸出去的优点。应当理解的是，当根据本方法和系统上述流体供应被间歇性地中断时，这可以是特别有用的。
虽然示例实施例被示出以提供基底上的涂布层，但得益于本公开用以实现相似的功能和效果的替代的方式也是可以被本领域技术人员设想的。如讨论和示出的实施例的各种要素提供了某些优点，例如提供了均匀的涂布层。当然，应当理解的是，以上实施例或过程的任何一个可以被与一个或多个其它实施例或过程组合起来，以在寻找和匹配设计与优点方面提供甚至进一步的改善，例如狭槽式模具涂布、间歇性涂布、垫片涂布和/或对基底预制图的组合。应当理解的是，该公开对太阳能电池阵列的制造提供了特殊的优点，且对于任何在基底或网格上的均匀的图案化层的大规模生产应用通常可以被运用。
最终，上述讨论旨在仅是对本系统的说明，并且不应当被理解为将所附的权利要求限制为任何特定的实施方式或一组实施方式。由此，虽然本系统被参照其具体的示例性实施例特别详细地说明了，但应当理解的是，许多修改和替代的实施例可以被本领域普通技术人员设计出来而不脱离如在后文的权利要求中阐述的本系统和方法的范围。说明书和附图相应地被视为是以说明性的方式且不是旨在限制所附权利要求的范围。
解释所附的权利要求时，应当理解的是，词语“包括”除在给定的权利要求中被列出的要素或动作外，不排除包含其它的要素或动作；在要素之前的词语“一”或“一个”不排除包含多个该要素；权利要求中的任何参考标记不限制它们的范围；几个“装置”可以由相同或不同的项目或被实施的结构或功能所代表；任何其公开的器件或部分可以被组合在一起或被分离为进一步的部分，除非另外特别说明。事实是，某些措施被列举在相互不同的权利要求中不代表这些措施的组合不可以被使用以得益。

Claims (14)

1.用于在基底(1)上制造图案化涂布层的狭槽式模具涂布方法，所述方法包括：
-提供包括基底表面(1s)的所述基底(1)；
-提供包括流出开口(2a)的狭槽式模具涂布头(2)，使用时，涂布流体(3f)从所述流出开口(2a)流出，其中所述流出开口(2a)形成狭缝，使用时，所述狭缝沿狭缝方向(Y)布置在所述基底表面(1s)上方；
-控制所述流出开口(2a)和所述基底表面(1s)之间沿横向于所述狭缝方向(Y)的涂布方向(X)的相对运动；
-控制所述涂布流体(3f)从所述狭槽式模具涂布头(2)到所述基底表面(1s)上的间歇性传输(T)，以通过所述间歇性传输(T)在所述基底表面(1s)上提供被未涂布区域(3u)分隔开的涂布区域(3c)；其中
-所述基底表面(1s)包括具有高表面能量区域(4h)和低表面能量区域(4l)的预图案化层(4)；其中所述涂布流体(3f)在所述基底表面(1s)上的接触角在所述高表面能量区域(4h)中比在所述低表面能量区域(4l)中小；其中所述低表面能量区域(4l)与所述高表面能量区域(4h)之间的边界(4hl，4lh)沿所述狭缝方向(Y)布置；并且其中所述方法进一步包括：
-将所述间歇性传输(T)与所述流出开口(2a)在所述低表面能量区域(4l)与所述高表面能量区域(4h)之间的所述边界(4hl，4lh)上方的经过同步化，其中当所述流出开口(2a)经过高表面能量区域(4h)上方时传输被启用(T＝1)，并且其中当所述流出开口(2a)经过低表面能量区域(4l)上方时传输被禁用(T＝0)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中同步化所述间歇性传输(T)包括：
-设置所述流出开口(2a)在所述基底表面(1s)上方的沿所述涂布方向(X)传输被中断(T＝1→0)的位置与从高表面能量区域(4h)到低表面能量区域(4l)的边界(4hl)之间的第一偏置(Xhl)；和/或
-设置所述流出开口(2a)在所述基底表面(1s)上方的沿所述涂布方向(X)传输被恢复(T＝0→1)的位置与从低表面能量区域(4l)到高表面能量区域(4h)的边界(4lh)之间的第二偏置(Xlh)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一和/或第二偏置(Xlh，Xhl)通过中断或恢复所述涂布流体的传输被调整以使所述涂布区域(3c)的层厚度变化最小化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输在所述流出开口(2a)即将经过从低表面能量区域(4l)到高表面能量区域(4h)的边界(4lh)之前或刚刚经过从低表面能量区域(4l)到高表面能量区域(4h)的边界(4lh)之后被设置为恢复(T＝0→1)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输在所述流出开口(2a)即将经过从高表面能量区域(4h)到低表面能量区域(4l)的边界(4hl)之前或刚刚经过从高表面能量区域(4h)到低表面能量区域(4l)的边界(4hl)之后被设置为中断(T＝1→0)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂布流体(3f)从所述狭槽式模具涂布头(2)到所述基底表面(1s)上的所述间歇性传输(T)通过下述方式控制：
-增大所述流出开口(2a)与所述基底表面(1s)之间的距离(Z)以中断传输(T＝1→0)；以及
-减小所述流出开口(2a)与所述基底表面(1s)之间的距离(Z)以恢复传输(T＝0→1)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述狭槽式模具涂布头(2)倾斜一角度以从所述流出开口(2a)提供沿流出方向(3x)的流出，所述流出方向(3x)相对于重力方向(G)具有大于90度平面角的角度(θ)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中
-所述预图案化层(4)包括具有与高表面能量区域(4h)的沿所述涂布方向(X)的平行边界(4s)的低表面能量区域(4l)；
-一个或多个垫片(2s)被布置在所述流出开口(2a)中，将所述流出开口(2a)分隔为多个狭缝(2as)；其中
-所述一个或多个垫片(2s)与所述平行边界(4s)对准，以阻止所述涂布流体(3f)从所述狭槽式模具涂布头(2)到所述基底表面(1s)上的在具有与高表面能量区域(4h)的沿所述涂布方向(X)的平行边界(4s)的所述低表面能量区域(4l)处的传输(T)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述图案化涂布层形成第一图案化涂布层(3)，并且第二图案化涂布层(13)被施加到所述第一图案化涂布层(3)上；其中所述第二图案化涂布层(13)的涂布流体(13f)在所述第一图案化涂布层(3)的涂布区域(3c)上具有比在所述基底表面(1s)的未涂布区域(3u)上小的接触角。
10.用于生产太阳能电池阵列的方法，包括使用根据权利要求8的狭槽式模具涂布方法以及重复制造图案化涂布层，每个下一涂布层位于之前涂布的层之上以产生形成所述太阳能电池阵列的图案化的多层堆叠体，其中每个下一涂布层(23)的涂布流体(23f)在所述之前涂布的层(13)上具有比在所述基底表面(1s)的未涂布区域(3u)上小的接触角。
11.用于在基底(1)上制造图案化涂布层的狭槽式模具涂布设备(10)，所述设备包括
-基底运载部(6)，所述基底运载部(6)布置成提供包括基底表面(1s)的所述基底(1)；
-包括流出开口(2a)的狭槽式模具涂布头(2)，使用时，涂布流体(3f)从所述流出开口(2a)流出，其中所述流出开口(2a)形成狭缝，使用时，所述狭缝沿狭缝方向(Y)布置在所述基底表面(1s)上方；以及
-控制器(5)，所述控制器(5)布置成控制所述流出开口(2a)和所述基底表面(1s)之间沿横向于所述狭缝方向(Y)的涂布方向(X)的相对运动；
-其中所述控制器(5)进一步布置成控制所述涂布流体(3f)从所述狭槽式模具涂布头(2)到所述基底表面(1s)上的间歇性传输(T)，以通过所述间歇性传输(T)在所述基底表面(1s)上提供被未涂布区域(3u)分隔开的涂布区域(3c)；其中
-使用时，所述基底表面(1s)包括具有高表面能量区域(4h)和低表面能量区域(4l)的预图案化层(4)；其中所述涂布流体(3f)在所述基底表面(1s)上的接触角在所述高表面能量区域(4h)中比在所述低表面能量区域(4l)中小；其中所述低表面能量区域(4l)与所述高表面能量区域(4h)之间的边界(4hl，4lh)沿所述狭缝方向(Y)布置；并且其中所述设备进一步包括：
-同步器(7)，所述同步器(7)包括传感器，所述传感器用于确定所述预图案化涂布层的高表面能量区域和低表面能量区域相对于所述狭槽式模具涂布头(2)的位置，其中所述同步器(7)操作性地连接到所述控制器(5)以将所述间歇性传输(T)与所述流出开口(2a)在所述低表面能量区域(4l)与所述高表面能量区域(4h)之间的所述边界(4hl，4lh)上方的经过同步化，其中当所述流出开口(2a)经过高表面能量区域(4h)上方时传输被启用(T＝1)，并且其中当所述流出开口(2a)经过低表面能量区域(4l)上方时传输被禁用(T＝0)。
12.根据权利要求11所述的设备，其中同步化所述间歇性传输(T)包括：
-设置所述流出开口(2a)在所述基底表面(1s)上方的沿所述涂布方向(X)传输被中断(T＝1→0)的位置与从高表面能量区域(4h)到低表面能量区域(4l)的边界(4hl)之间的第一偏置(Xhl)；和/或
-设置所述流出开口(2a)在所述基底表面(1s)上方的沿所述涂布方向(X)传输被恢复(T＝0→1)的位置与从低表面能量区域(4l)到高表面能量区域(4h)的边界(4lh)之间的第二偏置(Xlh)。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其中所述设备包括马达并且所述控制器(5)布置成控制所述马达以便：
-增大所述流出开口(2a)与所述基底表面(1s)之间的距离(Z)以中断传输(T＝1→0)；以及
-减小所述流出开口(2a)与所述基底表面(1s)之间的距离(Z)以恢复传输(T＝0→1)。
14.根据权利要求11或12所述的设备，其中
-所述预图案化层(4)包括具有与高表面能量区域(4h)的沿所述涂布方向(X)的平行边界(4s)的低表面能量区域(4l)；
-一个或多个垫片(2s)被布置在所述流出开口(2a)中，将所述流出开口(2a)分隔为多个狭缝；其中，使用时，
-所述一个或多个垫片(2s)与所述平行边界(4s)对准，以阻止所述涂布流体(3f)从所述狭槽式模具涂布头(2)到所述基底表面(1s)上的在具有沿所述涂布方向(X)的平行边界(4s)的所述低表面能量区域(4l)处的传输(T)。
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